中国科学家开创二维金属研究新领域

——创新范德华挤压技术实现二维金属的普适制备中国科学院物理研究所研究员张广宇团队发展了原子级制造的范德华挤压技术,制备出原子极限厚度的各种二维金属,完成二维家族的“一大块拼图”。相关研究成果于3月13日发表在《自然》杂志。审稿人一致评价:“开创了二维金属这一重要研究领域”,“代表二维材料研究领域的一个重大进展”。团队成员合影,张广宇(右三)、赵交交(右二)。受访者供图从“压缩饼干”中剥出“千层饼”二维材料的概念伴随着2004年单层石墨烯的发现而被提出,它的诸多新奇特性极大颠覆了人类对材料的认知,引领了凝聚态物理、材料科学等领域的突破性进展,拓展了基础研究和技术创新。在过去20年里,二维材料家族迅速扩大,目前实验可获得的二维材料达数百种,理论预测更达近2000种。然而,由占据元素周期表大半江山的金属构成的二维材料在家族中却一直缺席。原子极限厚度下二维金属有着广阔的应用前景,将会带来超微型低功耗晶体管、高频器件、柔性透明显示、超灵敏......阅读全文

物理所研究团队发展出新的二维材料图案化的方法

  二维材料具有原子级厚度和较高的比表面积,所有原子处于表面,导致其表面对表面吸附和外界环境较为敏感。二维半导体材料在电子学与光电子学器件领域具有广阔的应用前景,有望成为下一代小型化电子器件的核心材料。为实现此类应用,需要对材料进行剪裁。通过常规的微纳加工技术,包括光刻和反应离子干法刻蚀或化学溶液湿

我国学者在范德华异质结器件研究方面取得重要进展

           图1. 非对称范德华异质结器件结构示意图图2.(a)非对称范德华异质结器件在不同外界电场条件下的光电流;(b)器件工作为非易失性存储和可编程整流器时的特性曲线。  在国家自然科学基金项目(项目编号:61625401、61474033,61574050)等资助下,国家纳

物理所发现范德华异质结间的强耦合超快电荷传输

  近年来,以石墨烯为代表、靠层间范德华力结合的二维材料已经成长为一个非常大的家族。这些范德华材料呈现出从绝缘体、半导体、金属,到超导体等各不相同的电子性质。以二硫化钼(MoS22)和二硫化钨(WS22)为代表的过渡族金属硫族化合物,因其合适的能带结构和光学性质,在光电子器件等用途中有着很好的应用前

科学家制备范德华异质结

北京高压科学研究中心研究员李阔、郑海燕课题组通过偶氮苯分子晶体的高压拓扑聚合反应,首次合成了有序的范德华碳氮纳米带异质结。相关结果3月16日发表于《美国化学会志》。图片来源:《美国化学会志》范德华异质结是由两种或两种以上具有不同化学成分、结构或性质的材料通过范德华力结合而成的人工纳米结构,因其独特的

设计单分子范德华作用指南针

  研究要点:  1.设计了一种单分子范德华作用指南针  2.实现了沸石孔道内的单分子真实成像,对范德华相互作用进行了分子尺度的诠释。  五千年前,中国人发明指南针。  指南针中,被磁化的指针可以与地磁场对准,从而确定南、北方向,这可能是最早用来测量电磁场分布的原理。  单分子检测难题  基于类似的

这种热门二维材料大于7种金属更好掺入

  化学家们使一个热门二维材料——MXenes家族成员数量翻了一番,甚至创纪录地将9种金属嵌进单一材料中。这为设计大量奇怪但有用的物质打开了大门。相关研究近日发表于《科学》。  MXenes家族此前就备受关注,它们具有高导电性,有朝一日可应用于下一代电池和防电磁干扰的涂层。此外,这种材料可以分散于水

物理所率先实现基于石墨烯的各向异性刻蚀技术

  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)张广宇研究组与高鸿钧研究组、王恩哥研究组合作,利用自制的远程电感耦合等离子体系统,首次成功实现了石墨烯的可控各向异性刻蚀。这种基于石墨烯的各向异性刻蚀技术是我国科学家在该研究领域中独具特色的工作,相关结果发表在【Advan

张志东团队求出二维横场伊辛模型精确解

   近日,中国科学院金属研究所研究员张志东求出二维横场伊辛模型的精确解。这是张志东在求出铁磁性三维伊辛模型精确解、确定自旋玻璃三维伊辛模型计算复杂度下限之后,取得的又一项重要研究成果。相关研究成果发表于《物理E》。  相变存在于自然界的许多物质中,是物理学研究的重要课题。相变按照其物理性质的变化规

中科院物理所观测到锯齿形石墨烯纳米带边缘导电

  近期,针对锯齿形边缘石墨烯纳米带,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心开展了磁输运测量研究,纳米物理与器件院重点实验室N07课题组研究员张广宇的博士生吴霜、沈成等人,利用课题组前期发展的氢等离子体各向异性刻蚀辅助的石墨烯纳米结构加工技术,在六方氮化硼绝缘衬底上加工了系列不同宽度的锯齿

中科院物理所观测到锯齿形石墨烯纳米带边缘导电

   近期,针对锯齿形边缘石墨烯纳米带,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心开展了磁输运测量研究,纳米物理与器件院重点实验室N07课题组研究员张广宇的博士生吴霜、沈成等人,利用课题组前期发展的氢等离子体各向异性刻蚀辅助的石墨烯纳米结构加工技术,在六方氮化硼绝缘衬底上加工了系列不同宽度的锯

二维材料力学性能研究取得新进展

  9月9日,《物理评论快报》(Phys Rev Lett)作为主编推荐论文(Editors’Suggestion)在线发表了中国科学院国家纳米科学中心研究员张忠、刘璐琪在二维材料力学性能研究领域的最新工作,题为《多层范德华材料的弯曲》(Bending of Multilayer van der W

新技术助力二维过渡金属硫族化学物“布阵”

半导体外延异质结是现代电子学和光电子学的基础。记者5月7日从湖南大学获悉,该校段曦东教授课题组报告了一种激光加工联合精准外延的系统性制造策略,制备了二维(2D)过渡金属硫族化学物(TMDs)横向异质结阵列。该研究是关于合成二维面内异质结阵列的首次公开报道,突破了二维面内异质集成的瓶颈,有

二维介孔材料保护钠金属电池负极新策略

  近日,大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队、催化新过程放大与开发研究组(DNL1206)叶茂研究员团队、中国科学技术大学余彦教授团队合作,提出了一种有序介孔聚多巴胺-石墨烯纳米片保护金属钠策略,获得了高稳定、无枝晶的钠金属负极,构筑出高

二维金属碲化物材料迈入宏量制备“新时代”

   2023年6月,吴忠帅收到了一份来自《自然》(Nature)的审稿意见。  打开邮件,其中一位审稿人的拒稿意见提的非常刁钻,里面密密麻麻的问题让他有点不知所措。但是科研如同“登山”,他认为:“既然决定了研究方向,那我们就没有放弃的理由。”他和团队开展深层次研究,又补充了80多页的回复。  20

新型金属硫化物二维半导体材料性质探明

  近日,中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室博士后杨圣雪、博士生李燕,在研究员李京波、中科院院士李树深和夏建白等人的指导下,取得二维GaS超薄半导体的基础研究中新进展,探明了新型超薄金属硫化物二维半导体材料性质。2月7日,相关成果发表在英国皇家化学会主办的《纳米尺度》上,并被选为热点论文。

二维金属碲化物材料迈入宏量制备“新时代”

2023年6月,吴忠帅收到了一份来自《自然》(Nature)的审稿意见。打开邮件,其中一位审稿人的拒稿意见提的非常刁钻,里面密密麻麻的问题让他有点不知所措。但是科研如同“登山”,他认为:“既然决定了研究方向,那我们就没有放弃的理由。”他和团队开展深层次研究,又补充了80多页的回复。2024年4月3日

二维介孔材料保护钠金属电池负极新策略

近日,中科院大连化学物理研究所研究员吴忠帅团队、叶茂团队,与中国科学技术大学教授余彦团队合作,提出了一种有序介孔聚多巴胺—石墨烯纳米片保护金属钠策略,获得了高稳定、无枝晶的钠金属负极,构筑出高性能长循环钠金属电池。相关成果发表于《自然—通讯》。 便携式3C电子产品、电动汽车和智能电网的快速

我所实现二维金属碲化物材料宏量制备

近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队,与中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院金属研究所成会明院士团队,以及北京大学康宁副教授团队合作,在二维过渡金属碲化物材料的宏量制备方面取得重要进展,为金属碲化物二维材料的物性研究与能源应用等提供了可能性。二

二维负载型金属纳米复合材料研究取得进展

  超薄金属纳米材料作为一类性能独特的二维材料,已在催化、电子/光电子、能量存储和转换、传感、生物医学等领域展现出广阔的应用前景。其大的比表面积和表面丰富的配位不饱和原子作为结构新颖的催化剂载体用以负载各种金属纳米颗粒,从而构建零维(0D)/二维(2D)负载型金属纳米结构,对设计开发高性能金属催化剂

新技术助力二维过渡金属硫族化学物“布阵”

半导体外延异质结是现代电子学和光电子学的基础。记者5月7日从湖南大学获悉,该校段曦东教授课题组报告了一种激光加工联合精准外延的系统性制造策略,制备了二维(2D)过渡金属硫族化学物(TMDs)横向异质结阵列。该研究是关于合成二维面内异质结阵列的首次公开报道,突破了二维面内异质集成的瓶颈,有

二维介孔材料保护钠金属电池负极新策略

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队、催化新过程放大与开发研究组研究员叶茂团队,与中国科学技术大学教授余彦团队合作,提出了一种有序介孔聚多巴胺-石墨烯纳米片保护金属钠策略,获得了高稳定、无枝晶的钠金属负极,构筑出高性能长循环钠金属电

理化所关于强负面压缩性材料的研究获进展

  在等静压力下沿着特定方向尺寸发生膨胀的现象称为负压缩。负压缩这一反常的应力——应变响应特性是压力调控结构获得新奇物性(如超导、压致荧光等)以及突破常规材料性能极限(如泊松比、压电系数)的重要手段。从维度上分类,负压缩可分为线(一维)、面(二维)和体(三维)。面负压缩是负压缩性的极限,具有最高的结

知晓农残、金属、添加剂-仅靠一张薄膜!

  有关食品方面的科技成果总能夺人眼球。近来中科院宁波材料所有研究员带领团队研发出一款可快捷简便检测出食品中含有污染物的材料。该材料成品仅有一层薄膜厚度,是基于贵金属纳米粒子可控制备与功能化的传感器光谱研制出的一种材料。此外,国外有企业开发出梨子生产线,生产线通过更温和的方式进行梨子深加工,提高梨子

我所开发出新型二维过渡金属氢化物

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202311/t20231106_6915825.html  近日,我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心(509组群)邓德会研究员、于良副研究员团队在二维过渡金属氢化物的可控制备及电催化应用研究中取得新进展

大连化物所开发出新型二维过渡金属氢化物

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会、副研究员于良团队,在二维过渡金属氢化物的可控制备及电催化应用研究中取得了新进展。该团队利用表面配体限域效应,打破了环境条件下形成过渡金属氢化铑(RhH)的热力学限制,开发出新型的、可在环境条件下稳定

二维过渡金属碲化物纳米片宏量制备获突破

4月3日,华东理工大学材料科学与工程学院特聘副研究员张良柱,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅,中国科学院深圳先进技术研究院、深圳理工大学(筹)研究员成会明,北京大学电子学院副教授康宁合作,在国际上首次实现碲化铌纳米片的宏量(108g)制备,为二维过渡金属碲化物纳米片的规模化制备提供了可能性。

二维过渡金属硫化物相结构等研究获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518474.shtm

单层二硫化钼低功耗柔性集成电路研究

  柔性电子是新兴技术,在信息、能源、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。其中,柔性集成电路可用于便携式、可穿戴、可植入式的电子产品中,对器件的低功耗提出了极高的技术需求。相对于传统半导体材料,单层二硫化钼二维半导体具有原子级厚度、合适的带隙且兼具刚性(面内)和柔性(面外),是备受瞩目的柔性集成电路沟

精准制造:从微纳米迈向原子尺度

  “空天海地的网络建设,信息世界感知力、通信力以及智算力的建设,迫切需要高端、新型的硅基芯片。然而‘自上而下’的光刻技术制造方式已经接近物理极限。”在日前举行的香山科学会议上,中国科学院院士许宁生说,全球精准制造的竞争已从微纳米尺度迈向原子尺度,未来硅基芯片的发展水平将取决于大规模原子制造技术水平

ABC三层石墨烯中的电子红外声子耦合研究获进展

  堆垛是二维层状材料一个独特的结构自由度,在对称性破缺和各种新奇的电学、光学、磁学以及拓扑现象等方面发挥着重要作用。例如,与具有中心对称性的2H堆垛双层二硫化钼形成明显对比,3R堆垛双层二硫化钼的空间反演对称性是破损的,为光谷电子学和非线性物理提供了一个理想平台。    图1:不同极性体系的LO声